气象转发浮标

　　简介

　　气象转发浮标是能够转发公海气象报告的自由漂浮或锚泊的自动气象站。它发布大气压力、空气温度、海水温度、风速、风向、流速、流向等情报。

　　气象转发浮标是在世界海洋中收集天气和海洋数据的仪器，以及在应对化学品泄漏的紧急情况下的援助。自1951年以来，停泊的浮标已被使用，而自1979年以来一直使用漂浮的浮标。使用尼龙或浮力聚丙烯将浮标与海的下面连接。气象转发浮标自1970年代以来，它们在衡量公海上的条件方面发挥了更主要的作用。在20世纪80年代和90年代，中东部和东部热带太平洋的浮标网络帮助研究了厄尔尼诺 - 南方涛动。气象转发浮标的直径从1.5米（4.9英尺）到12米（39英尺），漂浮的浮标较小，直径为30厘米（12英寸）至40厘米（16英寸）。漂浮浮标是绝对数量最多的天气浮标的主要形式，全球共有1250个。来自浮标的风数据比船舶的误差小。两个平台之间的海面温度测量值也有差异，与测量深度有关，以及水是否被船舶测量数量加热。

　　历史

　　第一个已知的海面天气观测是在1927年8月与航空联系在一起的，当时格罗弗·洛宁说，“海洋上的气象站与水上飞机的发展相结合，具有同样长的航程，这将导致10年内定期的海洋飞行。”从1939年开始，美国海岸警卫队的船只被用作气象船，以保护跨大西洋的空中贸易。

　　二战期间，德国海军部署了北大西洋和巴伦支海15个固定位置的气象转发浮标（WetterfunkgerätSee-WFS）。它们从U型船发射到最大深度为1000英尺（1800米）的海洋，受锚索长度的限制。总高度为10.5米（其中大部分被淹没），超过9米的桅杆和可延伸的天线。数据（空气和水温，大气压力和相对湿度）每天被编码和传输四次。当电池（用于阀门的高电压干电池，其他电源的镍铁和升高和降低天线架）耗尽时，大约八至十周后，该装置自毁。

　　海军海洋气象自动装置（NOMAD）浮标的6米（20英尺）船体最初是在20世纪40年代设计的，用于美国海军的海上数据采集程序。美国海军在1956年至1958年之间测试了海洋自动气象站的飓风状况，尽管无线电传输范围和电池寿命有限。在1951年至1970年间，共有21个NOMAD浮标在海上建成并部署。20世纪70年代以来，气象转发浮标的使用已经取代了天气船舶的设计作用，因为它们的运行和维护成本更低。最早报道的使用漂浮浮标是研究1972年和1973年在马尔加索海内的洋流的行为。自1979年以来，漂浮浮标已经越来越多地使用，截至2005年，已有1250个漂浮的浮标漫游了地球的海洋。

　　1985年至1994年期间，赤道太平洋部署了大量停泊和漂浮的浮标，旨在帮助监测和预测厄尔尼诺现象。2005年8月28日，卡特里娜飓风首次在国家数据浮标中心（NDBC）的历史上首次翻倒了10米（33英尺）的浮标。2006年6月13日，漂浮浮标26028在传输10年，4个月和16天之后终止了海洋表面温度的长期数据收集，这是任何漂浮浮标知道的最长的数据采集时间。南大洋的第一个气象转发浮标是2010年3月17日由综合海洋观测系统（IMOS）部署的。

　　仪器

　　气象转发浮标与其他类型的气象站一样，测量海面以上的空气温度，风速（稳定和阵风），大气压力和风向等参数。由于它们位于海洋和湖泊中，它们还测量水温，波高和主波周期。原始数据被处理，可以登录在浮标上，然后通过无线电，蜂窝或卫星通信传送到气象中心，用于天气预报和气候研究。使用停泊的浮标和漂浮浮标（在开放的洋流中漂流）。固定浮标测量深度为3米（9.8英尺）的水温。世界各地存在许多不同的漂流浮标，其设计不同，可靠的温度传感器的位置不同。这些测量结果被发送到卫星进行自动和立即数据分发。除了作为气象数据来源的使用外，他们的数据用于研究计划，化学品泄漏应急处理，法律程序和工程设计。停泊的气象转发浮标也可以像其他类型的浮标一样作为导航辅助。

　　类型

　　天气浮标的直径从1.5米（4.9英尺）到12米（39英尺）。放置在浅水区的尺寸较小，仅使用链条停泊，而较深水域则使用链条，尼龙和浮力聚丙烯的组合。由于它们没有直接的航行意义，停泊的气象转发浮标被列为IALA计划下的特殊标记，颜色为黄色，夜间显示黄色闪烁的光线。

　　铁饼浮体是圆形的，系泊在深海的地方，直径为10米（33英尺）至12米（39英尺）。铝制3米（10英尺）浮标是一个非常坚固的气象海洋平台，具有长期的生存能力。 3米（10英尺）平台的预期使用寿命超过20年，并妥善维护，这些浮标由于腐蚀而没有退役。 NOMAD是一个独特的系泊铝环境监测浮标，专为在海岸和大湖附近的极端条件下部署而设计。停泊在大西洋加拿大海岸的NOMADs通常经历冬季风暴，最大波高高达20米（66英尺），进入缅因湾。

　　漂浮的浮标小于其停泊的浮标，尺寸为30厘米（12英寸）至40厘米（16英寸）。它们由塑料或玻璃纤维制成，并且往往是双色的，一半是白色的，另一半是浮子的另一种颜色，或者是固体黑色或蓝色。与其停泊的对手相比，它测量更小的气象变量子集，气压计测量其顶部管中的压力。它们的基座上有一个热敏电阻（金属温度计），以及一个位于距离浮标相距15米（49英尺）的水下潜水员或海锚，长度很薄的系绳。

　　部署和维护

　　美国海岸警卫队执行的部署和维护由美国国家数据浮标中心（National Data Buoy Center）维护，美国附近的一个大型沿海浮标网络。对于南非，南非气象部门部署和检索自己的浮标，而新西兰气象部门为其国家执行相同的任务。加拿大环境部为其国家运营和部署浮标。英国的Met办公室在北大西洋和南大西洋海域部署漂流浮标。